Carboxilação eletroquímica de moléculas orgânicas para a formação de produtos de alto valor agregado

Resumo

O excesso de CO2, que está associado ao efeito estufa, tem sido gerado, principalmente, pela industrialização e tem se tornado um problema ambiental grave. Além disso, o CO2 é um produto altamente estável sendo o produto final da queima de compostos orgânicos. Neste sentido, são necessários métodos para transformação deste resíduo em produtos não tóxicos e, quando possível, de alto valor agregado. Neste sentido, muito grupos que estudam dispositivos eletroquímicos tem como abordagem principal o desenvolvimento de novos materiais para a redução do CO2. Uma alternativa diferente, também conhecida na literatura, é a utilização do CO2 em reações eletroquímicas de carboxilação de compostos orgânicos para a síntese de moléculas de alto valor agregado. Dentre as diversas possibilidades, a reações de carboxilação de iminas e compostos benzílicos tem sido exploradas pois geram produtos deste tipo. Mesmo esta sendo uma alternativa limpa, a redução eletroquímica em solução estagnada tem a necessidade de anodos de sacrifício para estabilizar os íons carboxilato instáveis formados no processo. Neste sentido, nesta tese, propomos a utilização de reações em fluxo que permite a não utilização de anodos de sacrifício, além de criar um campo elétrico homogêneo na célula. Finalmente, como o número de variáveis a serem exploradas é grande, propomos otimizar as condições de trabalho utilizando experimentos computacionais, como o método de elementos finitos, o que diminuirá de forma importante o custo do projeto. (AU)